Evolução de Coronavírus aviário (AvCoV) em células BHK-21 e VERO | Evolution of Avian coronavirus (AvCoV) in BHK-21 and VERO cells

Portuguese. O Coronavírus aviário AvCoV infecta uma variedade de tecidos de galinhas e de outras espécies aviárias. Apesar de este vírus poder ser isolado em ovos embrionados de galinha, apenas alguns dos 6 genótipos / 33 linhagens podem crescer em cultivo celular, sendo a cepa Beuadette (linhagem GI-11) a mais utilizada para estudos in vitro. Considerando as diferentes linhagens celulares e ovos embrionados como habitats para o AvCoV, este estudo teve por objetivo estudar a diversidade de genes que codificam para a proteína não-estrutural 3 (nsp3) e espícula (S) após passagens seriadas em células BHK-21 e VERO. Após 14 passagens, de uma amostra Beuadette adaptada a ovos embrionados, os títulos virais variaram em ambas as células, com os maiores títulos sendo de 8,72 log cópias genômicas/µL para Vero e 6,36 cópias genômicas/µL para BHK-21. Nenhum polimorfismo foi encontrando para nsp3. Considerando a proteína S, não somente foram encontradas substituições de aminoácidos (Vero: 8a passagem A150S e 14a passagem S150A; BHK-21: 4a passagem S53F, 8a passagem F53Y e S95R), mas também, variantes subconsensuais foram detectadas pelos cromatogramas com intensidades flutuantes. Uma vez que as regiões destes aa se encontram no domínio de ligação de receptor de S, pode-se especular que diferenças em receptores celulares entre Vero e BHK-21, além da velocidade da morte celular, levaram à seleção de diferentes cepas dominantes, enquanto que a estabilidade de nsp3 concorda com sua função como protease com papel na replicação de AvCoV. Como conclusão, a evolução de quase-espécies de AvCoV é influenciada pelo modelo biológico sob consideração e uma transição gradual é vista para variantes dominantes e subdominantes. 

English. Avian coronavirus (AvCoV) infects a range of tissues in chickens and several other avian species. Although the virus can be isolated in chicken embryos, only a few strains of the 6 genotypes/33 lineages can grow in cell lines, with the Beaudette strain (GI-1 lineage) being the most used for in vitro studies. Considering the differences between cell lines and chicken embryos as habitats for AvCoV, this study aimed to assess the diversity of the genes coding for the nonstructural protein 3 (nsp3) and spike envelope protein (S) after serial passages in BHK-21 and Vero cells. After 14 passages of an embryo-adapted Beaudette strain, the virus loads fluctuated in both cell lines, with the highest loads being 8.72 log genome copies/µL for Vero and 6.36 log genome copies/µL for BHK-21 cells. No polymorphisms were found for nsp3; regarding S, not only aa substitutions (Vero: 8th passage A150S, and 14th S150A; BHK-21: 4th S53F, 8th F53Y, and 8th S95R), but also minor variants could be detected on chromatograms with fluctuating intensities. As the regions of these aa substitutions are within the receptor-binding domain of S, it can be speculated that differences in cell receptors between Vero and BHK-21 cells and the speed of cell death led to the selection of different dominant strains, while the stability of nsp3 supports its function as a protease involved in AvCoV replication. In conclusion, AvCoV quasispecies evolution is influenced by the biological model under consideration, and a gradual transition is seen for minor and major variants.